Mango y sistema de cirugía endoscópica y laparoscópica

Mango para una herramienta distal de cirugía endoscópica o laparoscópica, que comprende medios para accionar manualmente dicha herramienta distal con una empuñadura y dos palancas de accionamiento que se mueven solidariamente y que están configuradas para accionar conjuntamente la herramienta distal, de manera que una de las palancas está configurada para ser accionada por el dedo pulgar y la otra palanca está configurada para ser accionada por el dedo índice, y cada palanca está configurada para ser accionada tanto abriendo como cerrando el dedo de accionamiento, mientras que la empuñadura está configurada para ser asida por los otros tres dedos, corazón, anular y meñique, junto con la palma de la mano. Cada palanca comprende un brazo interior que define una superficie sustancialmente lisa para el apoyo del dedo, configurada para proporcionar un área sustancialmente máxima de contacto con la zona palmar del dedo durante todo el movimiento de apertura o cierre de la palanca, y un apoyo exterior, estando dicho brazo interior y dicho apoyo exterior configurados para que el dedo se aloje entre ambos. El mango comprende una rueda de orientación situada por debajo de las dos palancas y delante de la empuñadura, cuyo accionamiento permite girar la herramienta distal y cuyo eje de giro es perpendicular al eje principal de la herramienta, estando dicha rueda de orientación configurada para ser accionada por el dedo corazón de la misma mano que sujeta la herramienta, mientras el mango se mantiene firmemente sujeto con el resto de la mano. Sistema de cirugía endoscópica o laparoscópica.Solicitud: 201100376 (28.03.2011)Nº de Patente: ES2404187B1 (13.12.2013)Nº Pub. de Solicitud: ES2404187A1 (24.05.2013

Hybrid optimization approach for the design of mechanisms using a new error estimator

A hybrid optimization approach for the design of linkages is presented. The method is applied to the dimensional synthesis of mechanism and combines the merits of both stochastic and deterministic optimization. The stochastic optimization approach is based on a real-valued evolutionary algorithm (EA) and is used for extensive exploration of the design variable space when searching for the best linkage. The deterministic approach uses a local optimization technique to improve the efficiency by reducing the high CPU time that EA techniques require in this kind of applications. To that end, the deterministic approach is implemented in the evolutionary algorithm in two stages. The first stage is the fitness evaluation where the deterministic approach is used to obtain an effective new error estimator. In the second stage the deterministic approach refines the solution provided by the evolutionary part of the algorithm. The new error estimator enables the evaluation of the different individuals in each generation, avoiding the removal of well-adapted linkages that other methods would not detect. The efficiency, robustness, and accuracy of the proposed method are tested for the design of a mechanism in two examples.This paper has been developed in the framework of the Project DPI2010-18316 funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness

Aplicación de la sensibilidad a la síntesis óptima de mecanismos planos con restricciones cinemáticas

RESUMEN: En este artículo se presenta un procedimiento de síntesis óptima de mecanismos basado en análisis de sensibilidad. Los coeficientes de sensibilidad obtenidos ofrecen una relación de primer orden entre los parámetros que definen la geometría del mecanismo y sus características cinemáticas. El procedimiento utiliza estos parámetros de sensibilidad para proporcionar la información necesaria de evolución desde el mecanismo inicial hasta la solución optimizada.ABSTRACT: This paper describes a procedure for the optimal synthesis of mechanisms based on sensitivity analysis. The sensitivity coefficients obtained give a first order relationship between geometrical parameters and kinematic characteristics of the mechanism. The procedure uses theses sensitivity parameters in order to obtain the necessary information about the evolution of the mechanism from the initial configuration to the optimal solution

Un modelo del comportamiento dinámico de una caja de engranajes multietapa

RESUMEN: En este trabajo se aborda el desarrollo de un modelo teórico de una caja de engranajes compuesta por múltiples etapas. Para ello se incorporan las particularidades de cada uno de los elementos individuales que forman parte de este tipo de sistemas. Se plantea un modelo de contacto para engranajes helicoidales considerando una variación periódica de la rigidez como consecuencia del proceso de engrane así como la presencia de irregularidades superficiales. El comportamiento dinámico de los rodamientos se ha considerado incorporando su correspondiente matriz rigidez obtenida a partir de los distintos contactos Hertzianos entre los elementos rodantes y las pistas exterior e interior. Este planteamiento requiere el desarrollo de un proceso iterativo para determinar la posición de operación en función del par resistente. Finalmente las ecuaciones dinámicas se integran directamente obteniendo la respuesta de cada una de las etapas de la caja así como las fuerzas actuantes sobre cada elemento.ABSTRACT: This work focuses on the development of a multistage gearbox theoretical model. The model takes into account the performances of each element involved in this kind of machines. A model for the contact between helical gears is developed including the periodical meshing stiffness and profile errors. Roller bearings are also included by their stiffness matrix obtained taking into account the Hertzian contacts between the rolling elements and the inner and outer race. Bearing stiffness calculation requires an iterative process due the non-linear relationship between forces and displacements. This iterative process provides the shaft centre location as a function of the milling torque. Under the assumption of small displacements around this stationary position a linear stiffness matrix is calculated for each bearing. Finally the dynamic equations are directly integrated obtaining the response for each stage as well as the acting forces on each element

Síntesis óptima del mecanismo de suspensión independiente para autobuses

En este trabajo se presenta una metodología para la síntesis de un mecanismo de suspensión delantera independiente tipo doble triángulo, que se ha aplicado al caso del eje delantero de un autobús urbano de piso bajo. La síntesis del mecanismo de suspensión que representa el modelo de doble triángulo se ha realizado en dos etapas: síntesis de un mecanismo plano equivalente, y síntesis del mecanismo tridimensional. El primer paso consiste en un problema de guiado de biela que se ha resuelto minimizando una función objetivo que representa el error estructural del mecanismo. En este proceso se han tenido en cuenta las restricciones impuestas al mecanismo, relativas a dimensiones de los brazos y la mangueta, ángulo de salida, radio de pivotamiento, etc. El método de síntesis empleado no incluye los efectos derivados de la elastocinemática del mecanismo de suspensión. En el ejemplo presentado se muestra la validez del método propuesto.In this work a methodology for the synthesis of an independent double-wishbone front suspension mechanism is presented. It has been applied to the front gear of a low platform urban bus. The process for the suspension mechanism synthesis of the double wishbone has been done in a two steps: an equivalent planar mechanisms synthesis, and the 3D mechanism synthesis. The first step is a rigid body guidance synthesis problem. It has been solved minimizing an objective function representing the mechanisms synthesis error. In this process it has been taken into account the restrictions imposed to the mechanism as arm dimensions, swivel pin angle, offset radio, etc. The used synthesis method does not include the effects of the suspension mechanisms elasto-kinematics. The validity of the method is shown in the example.Los autores desean expresar su agradecimiento al Ministerio de Ciencia y Tecnología por la financiación del proyecto del Plan Nacional de Automoción de Ref. FIT-110300-2003-3 “Desarrollo de sistemas de suspensión aplicables a nuevas alternativas de vehículos de transporte de pasajeros”

Síntesis de guiado de sólido rígido en mecanismos espaciales mediante coeficientes de sensibilidad relativos

En este artículo se presenta un método para la síntesis dimensional óptima de mecanismos espaciales. Dicho método está basado en el cálculo exacto del gradiente a través de los denominados coeficientes de sensibilidad. La formulación de los mecanismos analizados se hace mediante ecuaciones de restricción en coordenadas esféricas. Una de las principales características del método es que hace posible la definición de un número elevado de posiciones de precisión así como la inclusión de distintos tipos de restricciones cinemáticas adicionales manteniendo unos tiempos de convergencia bajos. Para mostrar sus características se ha aplicado a un mecanismo de suspensión de automóvil del tipo triángulos superpuestos.In this paper a method for dimensional synthesis in spatial linkages is presented. This method is based on the calculus of the exact gradient through the called sensitivity coeficients. The modelling of the mechanisms uses constraint ecuations formulated in spherical coordinates. One of the main advantages of the method is the possibility of definition of a high number of precision poses as well as various types of kinematics constraints with a low convergence time. An automotive suspension mechanism type double wishbone is used to test the abilities of the method.Este trabajo ha sido desarrollado en el marco del Proyecto DPI2002-02043 financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología del Gobierno de España

Optimización de la respuesta dinámica de la cuba de máquinas lavadoras mediante algoritmos genéticos

RESUMEN: Este artículo presenta una metodología para la optimización del sistema de suspensión de lavadoras domésticas de eje horizontal basada en Algoritmos Genéticos (AG). Los parámetros que tratan de optimizarse son los valores de rigidez y amortiguamiento, así como la orientación de muelles y amortiguadores y sus puntos de unión con la cuba. Se ha desarrollado un modelo paramétrico plano del conjunto oscilante de una lavadora en un software comercial de simulación. Los resultados de la simulación del ciclo de centrifugado son tomados como base para la evaluación de la aptitud de cada individuo. Diversas combinaciones de los operadores de un AG simple han sido ensayados junto con sus parámetros de sintonización.ABSTRACT: This paper presents an optimization methodology for the suspension system of horizontalaxis washing machines using Genetic Algorithms (GA’s). The parameters to be optimized in the suspension system are: stiffness and damping values of the springs and dampers, as well as their orientation and connection points with the tub. A plain (2D) parametric model of the washing machine suspended parts has been developed in a commercial simulation software. The spinning cycle simulation results are used in the evaluation of each individual fitness. Different combinations of operators of a simple GA have been tested together with their set-up parameters

Aplicación de MATLAB® al diseño de mecanismos

En este artículo se presenta la aplicación informática DISMEC desarrollada en el entorno MATLAB® para el diseño cinemático de mecanismos. Esta aplicación es un complemento docente en la asignatura de Cinemática y Dinámica de Máquinas impartida en el plan de estudios de Ingeniero Industrial. El alumno puede seleccionar un mecanismo de la librería predefinida y definir la geometría y los parámetros de entrada del mismo. Después puede realizar tanto el análisis cinemático como la síntesis de generación de trayectorias de un punto del mismo. Los resultados se muestran de una forma gráfica y mediante animaciones se consigue simular el movimiento real que tendría el mecanismo. Se pretenden conseguir de esta manera dos objetivos fundamentales: (i) que los alumnos que se inician en el estudio de la Cinemática de Mecanismos cuenten con una herramienta sencilla de utilizar para realizar sus primeras simulaciones numéricas y (ii) transmitir al alumnado de grado de forma eficiente y cercana el conocimiento generado por las investigaciones en síntesis cinemática del Grupo de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Cantabria

Estudio para la reducción de los niveles sonoros producidos por una máquina lavadora de vidrio plano

RESUMEN: El presente trabajo presenta el estudio vibroacústico de una máquina lavadora de vidrio plano. Este estudio tiene por objeto servir de base para el diseño de medidas reductoras del ruido emitido por la máquina. Dentro de la parte acústica, se han lleva a cabo medidas de presión sonora para cuantificar el ruido generado por los distintos sistemas que componen la máquina. Los resultados permiten establecer prioridades de actuación en cuanto a medidas de control de ruido. Asimismo se han localizado aquellas zonas de la máquina por la que se emite mayor cantidad de ruido, mediante la elaboración de mapas de intensidad sonora. Las posibles resonancias estructurales se han estudiado mediante modelos de Elementos Finitos, comparando los resultados con velocidades características de la máquina y medidas experimentales de vibración. Se proponen una serie de medidas correctoras teniendo en cuenta el condicionante de modificar lo menos posible el diseño actual de la máquina.ABSTRACT: This paper presents the vibroacoustic analysis of a flat glass washing machine. The objective of this study is being the base for the design of noise reduction strategies. The noise emitted by different systems that compound the machine is quantified by using sound pressure measurements which allows establishing priorities in the noise control actuations. Likewise, sound intensity measurements are made in order to identify those points of machine surface where more acoustic radiation is emitted. The possible structural resonances has been analysed by Finite Element software and compared with experimental measurements and characteristic frequencies of the machine

Mango ergonómico y sistema para instrumento de cirugía endoscópica o laparoscópica

Mango para una herramienta distal de cirugía endoscópica o laparoscópica, que comprende una empuñadura, una rueda de orientación y una palanca de accionamiento, de tal forma que la palma de la mano y los dedos corazón, anular y meñique rodean y sujetan firmemente la empuñadura, mientras que el dedo pulgar se apoya sobre la palanca de accionamiento, y el dedo índice se apoya sobre la rueda de orientación, tal que la palanca de accionamiento comprende una parte visible, y una parte no visible, donde la parte visible de la palanca de accionamiento está situada en la zona superior de la empuñadura, y su movimiento está comprendido a lo largo del eje longitudinal de la herramienta, presentando diferentes posiciones que conllevan diferentes grados de apertura de la herramienta distal, y tal que una de las direcciones de accionamiento requiere fuerza por parte del portador para conseguir el movimiento de la herramienta distal, mientras que la dirección opuesta no requiere fuerza, y donde la parte no visible de la palanca de accionamiento presenta dos aberturas enfrentadas y configuradas para situar un pivote que sirve a la palanca de accionamiento de sostén en el movimiento, de tal forma que el eje longitudinal del pivote es perpendicular al movimiento de la palanca de accionamiento, y donde además dicha parte no visible de la palanca de accionamiento comprende en su interior un elemento de accionamiento cuyo eje longitudinal es paralelo al eje longitudinal del pivote.Solicitud: 201500530 (15.07.2015)Nº Pub. de Solicitud: ES2562350A1 (03.03.2016)Nº de Patente: ES2562350B2 (28.09.2016